(57)【要約】金属、合成材料、又は、天然材料から形成された固形物のためのトレース情報を生成するための方法であって、未加工の片(３)を準備する工程と、所望の形状と材料特性とを有する固形物(２)を得るように、前記片の機械的特性を変えるような熱処理工程、及び/又は前記片の形状を変える変形工程を含む変更工程(５，６，７，８，９，１１，１４，１７、１８．２２)に未加工の片をもたらす工程とを有し、前記変更工程は、前記工程により得られた未加工の片、又は、固形物を、制御工程にもたらす工程と、前記変更工程の前に、識別コード(２０)を備えた永久的な固有のマーク(１９)を未加工の片に与える工程と、識別コードを読み取る工程とを有している。前記固有のマークを読み取る工程は、固有のマークを覆うように、光保護ハウジング(４３)を配設することと、光保護ハウジング内から固有のマークを照明し、光保護ハウジング内から固有のマークを光学的に検出することとを含んでいる。【選択図】図１１
2019519727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
未加工の片(３)を準備する工程と、所望の形状と材料特性とを有する固形物(２)を得るように、複数の変更工程(５，６，７，８，９，１１，１４，１７、１８．２２)に前記未加工の片(３)をもたらす工程であって、前記変更工程(５，６，７，８，９，１１，１４，１７、１８．２２)は、
Ａ）前記片(３)の機械的特性を変えるような１又は複数の熱処理工程(５，６)、及び/又は
Ｂ）前記片(３)の形状を変える１又は複数の変形工程(７，８，９、１１，１４，１７，２２)を含む、工程と、
前記工程により得られた未加工の片(３)、又は、固形物(２)を、少なくとも１つの制御工程にもたらす工程と、
・前記変更工程の前に、単一の片(３)の識別コード(２０)を備え、製造の間に単一の未加工の片(３)と単一の固形物(２)とを永久的に識別する永久的な固有のマーク(１９)を未加工の片(３)に与え、前記固有のマーク(１９)が、前記未加工の片(３)内の複数の麻彫りの領域(４２)を備えた符号化領域(３９)を有している、工程と、
・前記未加工の片(３)に与えられた固有のマーク(１９)を読み取り、読み取られた固有のマーク(１９)の識別コード(２０)をデータベース(２１)に記憶させる工程と、
・前記変更工程(５，６，７，８，９，１１，１４，１７、１８．２２)の少なくとも１つの間に、ここから得られた未加工の片(３)又は固形物(２)の識別コード(２０)を、識別コード(２０)と、前記変更工程(５，６，７，８，９，１１，１４，１７、１８．２２)のプロセスパラメータと前記識別コード(２０)との関連付けとを読み取ることにより、識別させる工程と、
・前記変更工程(５，６，７，８，９，１１，１４，１７、１８．２２)のプロセスパラメータと、識別コード(２０)との関連付けとをデータベース(２１)に記憶させる工程と、
前記制御工程の間に、これから駆られた未加工の片(３)又は固形物(２)の識別コード(２０)を、固有のマーク(１９)と、識別コード(２０)と前記制御工程の結果との関連付けとを読み取ることにより、識別させる工程と、
・前記制御工程の結果と、前記読み取られた識別コード(２０)の関連付けとをデータベース(２１)に記憶させる工程により製造され、
前記固有のマーク(１９)を読み取る工程は、
・固有のマーク(１９)が周囲光に曝されるのを防止するために、固有のマーク(１９)を覆うように、不透光材で形成された光保護ハウジング(４３)を配設することと、
照明手段(３８)により光保護ハウジング(４３)内から固有のマーク(１９)を照明し、光保護ハウジング(４３)内からデジタル撮像することにより、固有のマーク(１９)を光学的に検出することとを含む、
金属、合成材料、又は、天然材料から形成された固形物のためのトレース情報を生成するための方法。
【請求項２】
前記固有のマーク(１９)を読み取る工程は、
前記光保護ハウジング(４３)のエンドアパチャ(４４)を製造用の前記未加工の片(３)に、エンドアパチャ(４４)が前記固有のマーク(１９)の全体に渡って延び、この結果、固有のマーク(１９)の全体が、光保護ハウジング(４３)内に面するように、接触して配置させることを含んでおり、前記エンドアパチャ(４４)は、前記製造用の未加工の片(３)よりも小さい、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記固有のマーク(１９)を読み取る工程は、
固有のマーク(１９)の近くの前記製造用の未加工の片(３)の形状に、エンドアパチャ(４４)を、エンドアパチャ(４４)の全周に渡って延びている柔軟で変形可能な光シールエッジ(４５)により、合わせることを含んでいる請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記光保護ハウジング(４３)は、
光学検出軸(Ｆ３７)に沿って延び、テレビカメラ(３７)を支持している閉じた第１の端部と反対側の開いた第２の端部とを有しているほぼ筒状の検出ハウジング部分(４８)と、
照明軸(Ｆ３８)に沿って延び、照明手段(３８)を収容している閉じた第１の端部と反対側の開いた第２の端部とを有しているほぼ筒状の照明ハウジング部分(４７)と、を有し、
前記テレビカメラ(３７)の光学検出収束軸(Ｆ３７)と、前記照明手段(３８)の照明軸(Ｆ３８)とは、３５°と５５°との間の角度で互いに横方向に向き合っており、又、前記検出ハウジング部分(４８)と照明ハウジング部分(４７)とは、これらの前記第２の端部の近くにエンドアパチャ(４４)を有する１つの相互に連通しているハウジングを形成するように、これらの第２の端部近くで互いに接続されており、
反射面(４９)が、前記照明手段(３８)の後に配置されている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
補助の照明手段(４６)が、検出ハウジング部分(４８)の第１の端部内に配置され、収束軸(Ｆ３７)と同じ方向に補助の光を射出するように使用される請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記固有のマーク(１９)を光学的に検出する工程は、
・照明手段（３８）だけによる斜めからの照明と、
・補助の照明手段（４６）だけによる平行照明と、
・組み合わされた、補助の照明手段（４６）による平行照明と、照明手段（３８）による斜めからの照明と、
のうちの少なくとも２つの状態のもとで行われる請求項５に記載の方法。
【請求項７】
・未加工の片(３)の変形工程(７，８，９、１１，１４，１７，２２)のうちの少なくとも１つの間に、片(３)の固有のマーク(１９)と、変形工程(７，８，９、１１，１４，１７，２２)の１又は複数のプロセスパラメータと読み取られた識別コード(２０)との関連付けとを識別する工程と、
・変形工程(７，８，９、１１，１４，１７，２２)のプロセスパラメータと、読み取られた識別コード(２０)との関連付けとを前記データベース(２１)に記憶させることと、
・未加工の片(３)の熱処理工程(５，６)の少なくとも１つの間に、未加工の片(３)の固有のマーク(１９)と、読み取られた識別コード(２０)と熱処理工程(５，６)の１又は複数のプロセスパラメータとの関連付けとを読み取ることにより、未加工の片(３)の識別コード(２０)を識別する工程と、
・前記熱処理工程(５，６)のプロセスパラメータと、読み取られた識別コード(２０)の関連付けとを前記データベース(２１)に記憶させる工程とを具備している請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記識別コード(２０)に関連付けされたプロセスパラメータは、又、同じワークステーションで処理される片(３)のシーケンスの識別を有している請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記麻彫りの領域(４２)は、丸められた頂部を有する半球又は切頭円錐形状で、０．１mmと０．６mmとの間、好ましくは、０．２mmと０．４mmとの間、更に、更に好ましくは、０．３mmの初期深さとを有している点である請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記麻彫りの領域(４２)を備えた符号化領域(３９)は、固形物(２)の識別コード(２０)と、未加工の材料の製造バッチを識別する材料コードとを符号化し、そして、前記固有のマーク(１９)は、更に、
・識別コード(２０)の文字と数字の組合せの表示を有する識別領域（４０）と、
未加工の材料の製造バッチの文字と数字の組合せの表示を有する材料領域（４１）とを有している、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記未加工の片(３)は、金属片であり、そして、未加工の片から得られる固形物(２)は、金属固形物(２)である請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
未加工の片から得られる前記固形物(２)は、圧力容器である請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明の対象は、所定の圧力のもとでガスを貯蔵するように使用され得るジェネリックな圧力容器、又は、携帯可能なコンテナを意味するように理解されている、例えば、ガスシリンダーのような、金属、合成材料、又は、天然材料から形成された固形物のためのトレース情報(tracing information)を生成するための方法及び装置である。
【背景技術】
【０００２】
対象としているガスシリンダーは、金属、例えば、スチールにより形成され、シート状の金属リール、チューブ、又は、ビレットから切断された未加工の(unrefined)片からスタートし、以下の工程により形成されている。  
・片の形状と機械的特徴との両方を、所望の形状と材料の特徴とに変える複数の変形工程、
・チェックされた特徴が所定の目標の特徴に対応していない片を識別及び/又は処分するための複数のチェック及び選定工程、
・複合ガスシリンダーの場合にはオプションとして、例えば、付属品又はフィラメントの曲げ及び硬化をする、ガスシリンダーを完成させる組立て工程、
・オプションとして、例えば、仕上げられたガスシリンダーの色付けのような仕上げ工程。
【０００３】
未加工の材料(シート状の金属のリール、ガスシリンダーの製造場所に外部の供給装置により一般的に供給されるチューブ又はビレット)の製造バッチ(production batch)を見ることができるようにするために、変更工程の後に、このような製造バッチを識別するスタンプされた文字と数字の組合せのバッチコードを備えている初期マークを製造バッチの全ての未加工の片に備えさせることが知られている。
【０００４】
又、変更工程の後に、固有のガスシリンダーを識別するスタンプされた文字と数字の組合せの識別コードを備えている固有の最終マークを製造された各々の固有のガスシリンダーに備えさせることが知られている。
【０００５】
かくして、チェック及び選定工程の間に、例えば、ガスシリンダーの流体圧又は容積測定の膨張テストの間に、シリンダーの識別コードをデータベースに記憶させ、又、テストの結果を前記識別コードと関連付けさせことが、可能である。
【０００６】
かくして、既知の方法及びシステムは、未加工の材料の製造バッチと流体圧テストとの両方がトレースされ、且つ、各々の固有のガスシリンダーと関連付けられることを可能にしている。
【０００７】
実際、ガスシリンダーの技術分野では、固有のガスシリンダーの技術的特徴が、未加工の材料の特徴に、主として依存していることが、知られている。ここで、固有の冶金変更工程(熱処理及び変形)は、 仕上げられたガスシリンダーになされる適切なテスト、例えば、容量膨張テストの結果に基づいて直ちに考慮さそれ得る。
【０００８】
更に、従来技術では、同じ製造バッチからの全ての片は、同じであり、同じプロセスで処理されると考えられているので、冶金変更テストの間に、固有の未加工の片、又は、固有の半完成シリンダーを識別する必要性は、考えられていない。
【０００９】
固有の冶金変更工程、即ち、熱処理及び変形の影響は、ガスシリンダーの適切なテストのボジテブ又はネガテブな結果により、即座に考慮され得ることに従った一般に支持されている考えを我々は、認識しているけれども、本願の発明者は、これは、技術上の偏見であり、従って、未加工の材料の製造バッチのより特定且つ集約された正しい評価に従って、既に使用されているガスシリンダーを識別又はグループ分けする可能性を無くしていることを、信じている。
実際に、例えば、ガスが動力である車両又は他の使用で装着されるガスシリンダーのサービスから撤退する仮想の場合には、未加工の材料の製造バッチ全体の全てのシリンダーにまで撤退を一般的に延ばす必要があるであろう。このためには、各固有のガスシリンダーのより詳しく示された「製造ヒストリー」に基づいて、必要とされるシリンダーの総数を制限することができるようにするためには、有効であり得る。
【発明の概要】
【００１０】
かくして、本願発明の目的は、金属、樹脂、又は、天然材料で形成された、例えば、圧力容器、又は、ガスシリンダーのような固形物のトレース情報を生成するための方法及びシステムを創作することであり、この方法及びシステムは、選択パラメータのような１又は複数の製造状態に基づいて、対象物、例えば、ガスシリンダーを識別し一緒にグループ分けし、そして、固有の対象物、例えば、ガスシリンダーに選択的に介入することが可能なように、各固有の対象物、例えば、製造されるガスシリンダーのためのより詳細な製造ヒストリーを再構築するような特徴を有している。
【００１１】
この及び他の目的は、請求項１の方法により達成される。
【００１２】
本願発明の一態様に係われば、
未加工の片、例えば、金属片を準備する工程と、所望の形状と材料特性とを有する固形物を、例えば、シリンダー本体を得るように、複数の変更工程(transformation step)に前記未加工の片をもたらす工程であって、前記変更工程は、
Ａ）前記片の機械的特性を変えるような１又は複数の熱処理工程、及び/又は
Ｂ）前記片の形状を変える１又は複数の変形工程(deformation step)を含む、工程と、
前記未加工の片を、又は、未加工の片から得られた固形物を、例えば、シリンダー本体を、少なくとも１つの制御工程にもたらす工程と、により製造される固形物を、例えば、金属のシリンダー本体を備えたガスシリンダー、のためのトレース情報を生成するための方法である。
【００１３】
この方法は、
・前記１又は複数の変更工程の前に、固有の片の識別コードを備えている固有のマーク(individual marking)を未加工の片に与える工程と、
・前記未加工の片に与えられた固有のマークを読み取り、読み取られた識別コードをデータベースに記憶させる工程と、
・前記変更工程の少なくとも１つの間、又は、前記制御工程の間に、これから得られた片、又は固形物、例えば、シリンダー本体、の識別コードを、固有のマークと、前記変更工程の１又は複数のプロセスパラメータ、又は制御工程の結果と前記識別コードとの関連付けとを読み取ることにより、識別させる工程と、
・前記変更工程のプロセスパラメータ、又は、制御工程の結果と、識別コードとの関連付けとをデータベースに記憶させる工程と、を具備している。
【００１４】
単一の片の識別コードによるマークと、加熱処理及び／又は変形のプロセスパラメータの、又は、テストの結果の単一片に対する関連付けとによって、頗る詳細に、各固有のガスシリンダーの製造ヒストリーを再構築することが、かくして、特定の選択パラメータを基にして、目的とする方法で、個々のガスシリンダーを識別することが、可能である。
【００１５】
本願発明をより良く理解するために、又、その効果を評価するために、これの幾つかの限定はされない例示的な実施の形態が、以下に、図面を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、シート状の金属リールから切断された未加工の片により、金属のシリンダー本体を備えたガスシリンダーを製造するためのプロセスの概略的な図である。
【図２】図２は、チューブから切断された未加工の片により、金属のシリンダー本体を備えたガスシリンダーを製造するためのプロセスの概略的な図である。
【図３】図３は、ビレットから切断された未加工の片により、金属のシリンダー本体を備えたガスシリンダーを製造するためのプロセスの概略的な図である。
【図４】図４は、図１，２，３のプロセスのうちの１つでのフィラメントの曲げ及び硬化の追加の工程の概略的な図である。
【図５】図５は、本願発明の一実施の形態に係わる、図１乃至４のプロセスの内の１つのガスシリンダーのためのトレース情報を生じさせるためのシステムの概略的な図である。
【図６】図６は、本願発明の一実施の形態に係わる、ガスシリンダーのためのトレース情報を生成するための方法に使用する固有のマークの概略的な図である。
【図７】図７は、図６の固有のマークの詳細な断面図である。
【図８】図８は、一実施の形態に係わるシステムの光学検出器の斜視図である。
【図９】図９は、図８の光学検出器の正面図である。
【図１０】図１０は、図８の光学検出器の側面図である。
【図１１】図１１は、図８の光学検出器の横断面図である。
【図１２】図１２は、更なる実施の形態に係わる光学検出器の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図を参照すると、例えは、スチールにより形成された金属シリンダー本体２を有するガスシリンダー１が、未加工の片３を準備する工程と、所望の形状と材料の特徴とを有するシリンダー本体２を形成するように、この未加工の片を複数の変更工程にもたらす工程とにより製造され得る。
【００１８】
変更工程は、片３の機械的な特徴を変更させるような１又は複数の熱処理工程と、片３の形状を変える１又は複数の変形工程とを含んでいる。シート状の金属４から切断された未加工の片３によるガスシリンダー１の製造を示している図１の例を参照すると、熱処理工程は、１又は複数のアニール工程５、及び/又は、１又は複数の焼き入れ及び焼き戻し工程６とを含み得る。前記変形工程は、１又は複数の以下の工程を含み得る。  
・冷間深絞り７、
・フローホーミング(flow forming)８
・シリンダー本体２のノズル１０のネックスピニング(neck spinning)９、
・シリンダー本体２のサンドブラスト２２、
・ノズル１０のネックねじ切り１１。
【００１９】
チューブ１２から切断された未加工の片３によるガスシリンダー１の製造を示している図２の例を参照すると、熱処理工程は、１又は複数の焼き入れ及び焼き戻し工程６を含み得る。前記変形工程は、１又は複数の以下の工程を含み得る。  
・例えば、オージブスピンニング(ogive spinning)によるベーススピンニング１３、
・シリンダー本体２のベースを形成するためのベース成形及び内側仕上げ１４、
・フローホーミング８
・シリンダー本体２のノズル１０のネックスピニング９、
・シリンダー本体２のサンドブラスト２２、
・ノズル１０のネックねじ切り１１。
【００２０】
ビレット１５から切断された未加工の片３によるガスシリンダー１の製造を示している図３の例を参照すると、熱処理工程は、１又は複数の焼き入れ及び焼き戻し工程６を含み得る。変形工程は、１又は複数の以下の工程を含み得る。  
・カッピング(cupping)及び熱間穿孔１６、
・壁厚の減少(reduction)１７
・シリンダー本体２のノズル１０のネックスピニング９、
・シリンダー本体２のサンドブラスト２２、
・ノズル１０のネックねじ切り１１。
【００２１】
更に変更工程は、特に冷間深絞り工程７と関連した１又は複数の潤滑サイクル１８を含み得る。
【００２２】
本願発明に係われば、ガスシリンダー１のためのトレース情報を生じさせるための方法は、
・前記片３の変更工程５，６，７，８，９，１１，１４，１７，１８，２２の前に、単一の片３の識別コード２０を有する固有のマーク１９を、未加工の片に備えさせる工程と、
・未加工の片３に与えられた固有のマーク１９を読み取って、読み取った識別コード２０をデータベース２１に記憶させる工程と、
・片３の変更工程５，６，７，８，９，１１，１４，１７，１８，２２の少なくとも１つの間に、片３の固有のマーク１９を読み取って、変更工程５，６，７，８，９，１１，１４，１７，１８，２２の１又は複数のプロセスパラメータを、読み取られた識別コードと関連付けさせることにより、片３の個々のコード２０を識別する工程と、
・変更工程５，６，……２２の動作パラメータと、識別コード２０との関連付けとをデータベースに記憶させる工程とを有している。
【００２３】
単一の片の識別コードと、熱処理及び／又は変形のプロセスパラメータを前記単一の片の識別コードと関連付けることとにより、特定の選択パラメータに基づいても批評とされた方法で固有のガスシリンダーを識別するように、比較的詳細にり各固有のガスシリンダーの製造ヒストリーを再構築することが可能となっている。
【００２４】
一実施の形態に係われば、この方法は、
・片３の変形工程７，８，９，１１，１４，１７，１８，２２の少なくとも１つの間に、片３の固有のマーク１９を読み取って、変形工程７，８，９，１１，１４，１７，１８，２２の１又は複数のプロセスパラメータを、読み取られた識別コードと関連付けさせることにより、片３の識別コード２０を識別する工程と、
・変更工程７，８，９，１１，１４，１７，１８，２２の動作パラメータと、読み取られた識別コード２０との関連付けとをデータベース２１に記憶させる工程と、
・片３の熱処理工程５，６の少なくとも１つの間に、片３の固有のマーク１９を読み取って、熱処理工程５，６の１又は複数のプロセスパラメータを読み取られた識別コード２０と関連付けさせることにより、片３の識別コード２０を識別する工程と、
・熱処理工程５，６の動作パラメータと、読み取られた識別コード２０との関連付けとをデータベース２１に記憶させる工程とを有している。
【００２５】
これは、未加工の片３のシリンダー本体２への変更の間に、変形工程のプロセスパラメータと、熱処理工程のプロセスパラメータとの両方に基づいて、個々のガスシリンダー間の識別を可能にしている。
【００２６】
更なる実施の形態に係われば、未加工の片３から得られる金属のシリンダー本体２は、硬さテスト２３を受ける。この方法は、
・硬さテストの工程２３の間に、シリンダー本体２の固有のマーク１９を読み取って、硬さテスト２３の結果を、読み取られた識別コード２０と関連付けさせることにより、シリンダー本体２の識別コード２０を識別する工程と、
・硬さテスト２３の結果と、読み取られた識別コード２０との関連付けとをデータベース２１に記憶させる工程とを有している。
【００２７】
更なる他の実施の形態に係われば、未加工の片３から得られた金属のシリンダー本体２は、１又は複数の特徴の非破壊テストの工程を受ける。この方法は、
・非破壊テストの工程の間に、シリンダー本体２の固有のマーク１９を読み取って、非破壊テストの結果を、読み取られた識別コード２０と関連付けさせることにより、シリンダー本体２の識別コード２０を識別する工程と、
・非破壊テストの結果と、読み取られた識別コード２０との関連付けとをデータベース２１に記憶させる工程とを有している。
【００２８】
前記非破壊テストの工程は、未加工の片３の、又はこの片から得られたシリンダー本体２の１又は複数の目視検査の工程、及び/又は、シリンダー本体２の１又は複数の超音波検査の工程２５を含み得る。
【００２９】
更なる他の実施の形態に係われば、未加工の片３から得られた金属のシリンダー本体２は、体積の膨張の有る又は無い状態での流体圧のテスト２６を受ける。この方法は、
・流体圧テストの工程２６の間に、シリンダー本体２の固有のマーク１９を読み取って、流体圧テストの結果を、読み取られた識別コード２０と関連付けさせることにより、シリンダー本体２の識別コード２０を識別する工程と、
・流体圧のテスト２６の結果と、読み取られた識別コード２０との関連付けとをデータベース２１に記憶させる工程とを有している。
【００３０】
更なる他の実施の形態に係われば、未加工の片３から得られた金属のシリンダー本体２は、ガスシリンダー１を完成させる１又は複数の組立て工程を、例えば、バルブ２７又は他の付属物の適用を、もしくは、複合ガスシリンダーの場合には、硬化２８、を受ける。この方法は、
・組立ての工程の間に、シリンダー本体２の固有のマーク１９を読み取って、組立てのパラメータを、読み取られた識別コード２０と関連付けさせることにより、シリンダー本体２の識別コード２０を識別する工程と、
・組立てのパラメータと、読み取られた識別コード２０との関連付けとをデータベース２１に記憶させる工程とを有している。
【００３１】
本願発明の他の態様に係われば、未加工の片３から得られた金属のシリンダー本体２は、１又は複数の仕上げの工程を、例えば、色付け２９を受ける。この方法は、
・仕上げの工程の間に、シリンダー本体２の固有のマーク１９を読み取って、仕上げのパラメータを読み取られた識別コード２０と関連付けさせることにより、シリンダー本体２の識別コード２０を識別する工程と、
・仕上げのパラメータと、読み取られた識別コード２０との関連付けとをデータベース２１に記憶させる工程とを有している。
【００３２】
ここで与えられている方法の記載で、「……工程の間」は、これの手続上の工程が、シリンダー本体及びガスシリンダーの未加工の片の引用された変更工程、テストの工程、組立て工程、並びに、仕上げの工程と夫々一緒に、即ち、直前、間、又は直後になされることを示している。
【００３３】
識別コード２０と関連付けられた熱処理工程５，６のプロセスパラメータは、温度と時間値とを、特に、時間の関数としての温度曲線と、ワークステーションのチャージでのワーカーの識別と、ワークステーションの校正特性、所謂、ワークステーションの「セットアップ」とを有し得る。
【００３４】
識別コード２０と関連付けられた変形工程７，８，９、１１，１４，１７，２２のプロセスパラメータは、幾何学的ディメンションを有するワークレシピと、ワーク及び待ち時間と、スタンプ／ポンチ／ローラの前進移動速度と、吸収される力及び/又はパワーと、シリンダー本体の回転速度と、スタンプ／ポンチ／ローラの移動シーケンスと、温度及び時間値とを、特に、時間の関数としての温度曲線と、サンドブラスト時間及び強さと、ワークステーションのチャージでのワーカーの識別と、ワークステーションの校正特性、所謂、ワークステーションの「セットアップ」とを有し得る。
【００３５】
識別コード２０に関連付けされた硬さテスト２３の結果は、検出された硬さ値と、テストステーションのチャージでのワーカーの識別とを有し得る。
【００３６】
識別コード２０に関連付けされた目視検査２４の結果は、検査の判定と、見つかった異常の識別及びクラス分けと、検査ステーションのチャージでのワーカーの識別とを有し得る。
【００３７】
識別コード２０に関連付けされた紫外線検査２５の結果は、エコー図を有しているファイルと、検査具の校正特性と、検査の判定と、見つかった異常の識別及びクラス分けと、検査ステーションのチャージでのワーカーの識別とを有し得る。
【００３８】
識別コード２０に関連付けされた紫外線検査２５の結果は、エコー図を有しているファイルと、検査具の校正特性と、検査の判定と、見つかった異常の識別及びクラス分けと、検査ステーションのチャージでのワーカーの識別とを有し得る。
【００３９】
識別コード２０に関連付けされた液体圧テストの結果は、体積膨張の値と、圧力の適用の圧力及び時間の値と、テストステーションのチャージでのワーカーの識別とを有し得る。
【００４０】
識別コード２０に関連付けされた組立てパラメータは、与えられるバルブ２７の特性と、バルブ２７の駆動トルク、又はさもないと、フィラメントの巻き付け及び硬化２８のプロセスパラメータと、補強材の識別と、外側の補強層の凝固及び硬化の時間及び温度の値と、ワークステーションのチャージでのワーカーの識別と、ワークステーションの校正特性と、所謂、ワークステーションの「セットアップ」とを有し得る。
【００４１】
識別コード２０に関連付けされた仕上げパラメータは、時間及び温度の値のような、色付け２９のプロセスパラメータと、塗料の識別と、ワークステーションのチャージでのワーカーの識別と、ワークステーションの校正特性とを有し得る。
【００４２】
効果的には、識別コード２０に関連付けされたプロセスパラメータに加えて、ワーキングシーケンスの表示が、換言すると、前の片の識別コード２０(ｎ−１)と同じワークステーションで処置される次の片の識別コード２０(ｎ＋１)とが有り得る。
【００４３】
このようにして、目的とされた方法で、所定の時間に所定のワークステーションで生じたプロセスの異常により受けるガスシリンダーを識別することができる。
【００４４】
有効な実施の形態に係われば、固有のマーク１９は、片３の識別エラーの可能性のあるリスクを減じるように、永久的なマークであり得る。この可能なリスクは、一時的なマーク又はラベルの場合には、続く片の処理で、一時的なマーク、続く一時的な再マーク、又は、片の再ラベル付けを部分的又は全体的に壊してしまうことである。
【００４５】
固有のマーク１９は、好ましくは、シリンダー本体２のベースの外面を形成するように意図された未加工の片３の表面領域に配置され、そして、ダイに置かれた母材から機械的な打ち抜きか、レーザによる蝕刻により形成され得る。
【００４６】
固有のマーク１９自身は、効果的には、ガスシリンダー１の製造の間、完全には加工されてなく半加工の片３、及び、シリンダー本体２の色、形状、構造の変更にも拘わらず、自動的に検出及び読み取りができるように設定される。
【００４７】
実際、本願発明の他の態様に係われば、片３の固有のマーク１９の読み取りは、例えば、複数の光学検出器３０によって自動的になされる。これら光学検出器の各々は、上述された変更工程、テスト工程、組立て工程、及び、仕上げ工程と、制御ユニット３１との信号による接続とを果たすように、複数のワークステーションの１つに配設されている。
【００４８】
同様に、プロセスパラメータと、片３の識別コード２０との関連付けを得ることと、識別コード２０、プロセスパラメータとの関連付けとをデータベース２１に記憶させることとは、又、制御ユニット３１により自動的になされ得る。
【００４９】
この目的のために、制御ユニット３１が、例えば、プロセッサー３２、メモリー３３、及びユーザインターフェイス３４を備えたマイクロプロセッサーが、光学検出器３０と、完全には加工されていなく半完成の片３の、及び、シリンダー本体２のプロセス工程を制御する複数のローカルプロセスコントローラ３５とに、以下の工程を果たすように接続されている。  
・片３又はシリンダー本体２を識別するデータを、例えば、固有のマーク１９の１又は複数のデジタル映像のファイルを、光学検出器３０から受け取る、
・デジタルの形態での識別コード２０を得るように、固有のマーク１９を解読する、
・変更のプロセスパラメータを有しているデータを、もし予見されている場合には(if foreseen)、組立て、及び、仕上げのプロセスパラメータと、テストの結果とを有しているデータを、ローカルプロセスコントローラ３５から受け取る、
・変更のプロセスパラメータを、もし予見の場合には、テストの結果(以下では「プロセスパラメータ」と称する)と同様に、組立て、及び、仕上げのプロセスパラメータを有しているデータと固有のデジタル識別コード２０とを関連付ける、
・デジタル識別コード２０と、プロセスパラメータと、識別コード２０のプロセスパラメータへの関連付けとを、メモリー３３に形成され得るデータベース２１に記憶させる。
【００５０】
前記プロセスパラメータは、ローカルプロセスコントローラ３５のデータベースの読み取りにより、もしくは、１又は複数のプロセスセンサー３６による直接的又は間接的な測定により得られ得る。
【００５１】
代わって、ローカルプロセスコントローラ３５、又は光学検出器３０と直接に関連された制御ユニットは、
・未加工の片又はシリンダー本体２を識別するデータを、例えば、光学検出器３０からの固有のマーク１９の１又は複数のデジタル映像のファイルを受けることと、
・デジタルの形態で識別コード２０を得るよう固有のマーク１９を解読することと、
・変更のプロセスパラメータと、予知されている場合には、組立てと仕上げのプロセスパラメータと、ローカルプロセスコントローラ３５からのテストの結果と、を含むデータを受けることと、
変更のプロセスパラメータと、予知されている場合には、テストの結果(ここでは、「プロセスパラメータ」と称されている)と同様に、組立てと仕上げのプロセスパラメータと、固有のデジタル識別コード２０とを関連付けることと、
・デジタル識別コード２０と、プロセスパラメータと、識別コード２０に対するプロセスパラメータの関連付けとを、これらをデータベース２１に記憶させる中央制御ユニット３１に送ることとを果たすように、設定されている。
【００５２】
前記光学検出器３０は、照明手段３８、例えば、収束レンズを有するＬＥＤと、テレビカメラ３７とを有し得る。前記テレビカメラ３７の収束軸３７Ｆと照明手段３８の収束軸３８Ｆとは、固有のマーク１９の方向にほぼ向けられており、互いに区別される明領域と暗領域とを有する像を生成し、とらえるように、固有のマーク１９の中心の面に対して、可能であれば、互いに傾けられ得る。
【００５３】
前記暗領域を部分的に拡大するために、異なる照明状態、例えば、異なる照明の向きを有する固有のマーク１９の２つの像を形成することが有効である。
【００５４】
好ましい一実施の形態では、固有のマーク１９を読み取る工程は、周囲光による固有のマーク１９の露光を減じる又は避けるために、不透明材で形成された光保護ハウジング４３を、固有のマーク１９の上に重なるように配置し、照明手段３８により光保護ハウジング４３の内側から固有のマーク１９を照明し、そして、例えば、デジタルカメラ、テレビカメラ３７、又は、他の光学検出手段により、遮光ハウジングの内側固有のマーク１９を光学的に検出すること、とを含んでいる。
【００５５】
この結果、より良い光学方向に対して、明るさの状態をより良く制御及び調節することが可能であり、光学方向、及び、像評価のアナゴリズムに対して、制御が難しい周囲光の影響を減じるか、完全に無くすことができる。
【００５６】
この目的のために、前記光保護ハウジング４３は、未加工の片又は製造される対象物２よりも小さく、未加工の片又は製造される対象物２の上に、又は、これと接触するように適用されるエンドアパチャ４４を有し、そして、このエンドアパチャ４４が固有のマーク１９の全体に渡って広がるようにディメンションが設定されている。かくして、固有のマーク１９は、光保護ハウジング４３の内側に完全に面している。
【００５７】
前記エンドアパチャ４４は、実質的に平坦(図１１及び１２にはエンドアパチャ平面５０が見られる)であり、固有のマーク１９を読み取っている間は、エンドアパチャ４４は、上に固有のマーク１９が与えられ又は形成されている片３又は対象物２の一部に平行に向けられ得る。しかし、ワーク片３又は対象物２は、必ずしも平坦である必要は無く固有のマーク１９の領域で曲がっていても良いことは、理解され得る。
【００５８】
一実施の形態で(図１２)、光学検出器３０は、筒状をし、ほぼ円筒形の光保護ハウジング４３を有している。この光学検出器３０は、テレビカメラ３７又は他の光学検出手段を支持している第１の端部と、エンドアパチャ４４を形成している反対側の第２の端部とを有している。この第２の端部は、エンドアパチャ４４の全周に渡って延びており、固有のマーク１９の近くで、未加工の片又は既に完成されている対象物２の形状に適用するように柔軟性が与えられている柔軟で変形可能な光遮蔽エッジ４５を、例えば、弾性リップ又はブラシを、有し得る。
【００５９】
この実施の形態で、照明手段３８、例えば、ＬＥＤは、光保護ハウジング４３の前記第１の端部に、少なくとも両横側、又は、光学検出手段の周りで１つのリング状に、又は、リング状に並べられて配設され得る。かくして、照明手段３８の主照明方向は、光学検出手段の、例えば、テレビカメラ３７の収束軸Ｆ３７と平行である。更に、補助の照明手段４６が、例えば、ＬＥＤが、光遮蔽エッジ４５の近くの光保護ハウジング４３の第２の端部に、配置され得る。この補助の照明手段は、照明手段３８の主照明方向とは横方向又は斜め方向の補助の照明方向に光遮蔽エッジ４５の領域で補助の光ビームを射出する。しかし、収束軸Ｆ３７に対して横方向に射出することが望ましい。
【００６０】
横方向の照明は、固有のマーク１９の浅浮き彫(bass-relief)、又は、彫又は凹み領域と、上面の領域間で０の強い明暗コントラストを生じさせる。
【００６１】
前記平坦なエンドアパチャ４４は、照明手段３８の照明軸Ｆ３８と、光学検出手段、例えば、テレビカメラ３７の収束軸Ｆ３７とに直交し得る。従って、固有のマーク１９の結像面は、照明軸Ｆ３８と収束軸Ｆ３７とに直交するように、好ましくも、位置される。
【００６２】
このシステムは、以下の状態の１又は複数で、例えば、デジタル撮影による光学検出が可能なように構成され得る。
【００６３】
・照明手段３８による平行照明、
・補助の照明４６による横又は斜めからの照明、
・照明手段３８による平行照明と、補助の照明４６による横又は斜めからの照明とによる組み合わされた照明。
【００６４】
１以上のデジタル像が、異なる照明状態で得られた場合には、続いて与えられたデジタル像の評価工程と、アルゴリズムとは、より信頼性のある対象物の識別のために、複数の像を使用し得る。
【００６５】
更なる実施の形態(図８乃至１１)において、光学検出器３０は、以下の構成を有する光保護ハウジング４３を有している、
・光学検出軸Ｆ３７に沿って延び、テレビカメラ３７又は他の光学検出手段を支持している(閉じた)第１の端部と反対側の第２の端部とを有する、チューブ状の、好ましくは、ほぼ円筒形の検出ハウジング部分４８、
・照明軸Ｆ３８に沿って延び、照明手段３８、例えば、ＬＥＤを収容している(閉じた)第１の端部と反対側の第２の端部とを有する、チューブ状の、好ましくは、ほぼ円筒形の照明ハウジング部分４７。
【００６６】
前記光学検出の収束軸Ｆ３７と照明軸Ｆ３８とは、かくして、検出ハウジング部分４８と照明ハウジング部分４７とは、横方向に、好ましくは、例えば４５°の鋭角で向い合わされ、合流された前記第２の端部の近くにエンドアパチャ４４を有する１つの相互に連通しているハウジングを形成するように、これらの開口した第２の端部の所又は近くで互いに接続されている。
【００６７】
この実施の形態で、照明手段３８、例えば、ＬＥＤは、例えば、１つのリング状、又は、連続してリング状に、照明ハウジング部分４７の第１の端部に配設され得る。この第１の端部は、照明手段３８の後側に、例えば、白色又はミラーのような反射面４９を有し得る。照明手段３８の主照明方向は、光学検出手段の、例えば、テレビカメラ３７の収束方向／軸Ｆ３７に対して、好ましくは約４５°の鋭角で、実質的に横方向に位置する。
【００６８】
更に、補助の照明手段４６、例えば、ＬＥＤは、検出ハウジング部分４８の第１の端部内に配設されており、補助の光ビームを、収束軸Ｆ３７に平行な補助の照明方向に射出する。
【００６９】
又、この実施の形態では、システムは、以下の状態の１又は複数のもとで、光学検出、例えば、デジタル撮像を可能にしている、
・補助の照明手段４６だけによる平行照明、
・照明手段３８だけによる斜めからの照明、
・組み合わされた、補助の照明手段４６による平行照明と、照明手段３８による斜めからの照明。
【００７０】
２以上のデジタル像が、異なる照明状態のもとで得られた場合には、続いて与えられるデジタル像の評価工程と、アナゴリズムとは、より信頼性のある対象物の識別のために使用可能である。
【００７１】
一実施の形態(図１１)では、平坦なエンドアパチャ４４は、照明手段３８の照明軸Ｆ３８に直交しているけれども、光学検出手段の、例えば、テレビカメラ３７の、収束軸Ｆ３７に対して、例えば４５°の鈍角で好ましくは傾斜される。従って、固有のマーク１９の結像面は、照明軸Ｆ３８に直交すると共に、光学検出手段、例えば、テレビカメラ３７の収束軸Ｆ３７に対して傾斜されるように、好ましくは、配置され得る。
【００７２】
異なる実施の形態(図示されていない)では、平坦なエンドアパチャ４４は、光学検出手段の、例えば、テレビカメラ３７の収束軸Ｆ３７に対して直交しているが、照明手段３８の照明軸Ｆ３８に対して、好ましくは、約４５°の鈍角で傾斜されている。従って、固有のマーク１９の結像面は、照明軸Ｆ３８に対して直交し、かつ、光学検出手段、例えば、テレビカメラ３７の収束軸Ｆ３７に傾斜するように、好ましくは、配置され得る。
【００７３】
前記照明手段３８及び／又は補助の照明手段４６は、光学検出状態と、検出収束軸Ｆ３７及び異なる光の波長、及び／又は、複数の光源、又は、異なる方向に向けられた複数の光源に関しての異なる光状態と、を最適にするために、異なる波長の光を射出するように構成又は調節され得る。
【００７４】
固有のマーク１９は、データ行列形式の点で形成された起伏のセクター又は領域(point shaped sectors or areas in bas-relief )４２を備えた符号化領域３９を有し得る。この符号化領域は、シリンダー本体２の識別コード２０を、好ましくは、スチールの製造バッチを識別する材料のコードを符号化している。符号化領域３９の横に、識別コード２０の文字と数字の組立ての表示を有する識別領域４０と、スチールの製造バッチの文字と数字の組合せの表示を有する材料領域４１とが、形成され得る(図６)。
【００７５】
これは、例えば、照合確認(cross checks)の場合に、オペレータにより容易な、コードの可能な読み取りと、コードの手動による挿入とを可能にして、この方法とシステムとに識別冗長性を与えている。
【００７６】
一実施の形態に係われば、前記点で形成された起伏のセクター４２は、丸められた頂部を有する半球又は切頭円錐形状と、０．１mmと０．６mmとの間、０．２mmと０．４mmとの間、更に、好ましくは、０．３mmの初期深さとを有している(図６)。
【００７７】
前記テレビカメラ３７に対する変形として、固有のマーク１９の起伏の領域を検出するように構成されたレーザスキャナー又はブラシ接触センサーを予知することが可能である。
【００７８】
光学検出器３０により取り込まれ、制御ユニット３１、ローカルプロセスコントローラ３５、又は、光学検出器３０に直接に関連付けられた制御ユニットに送られた像の符号化に戻ると、一実施の形態に係われば、このような符号化は、以下の工程の１又は複数を有し得る、
・像のパースペクティブコレクション、
・画素レベルでの黒／白フィルターの適用、
・所定のエクステンション閾値以下の画素を除去するためのノイズフィルターの適用、
・ハフ変換(Hugh transform )の適用、この後の、データ行列の像の配向のための叩き込み(convolution)と同様に、フーリエ変換の適用、
・得られたデータ行列の符号化。
【００７９】
複数の、例えば、５，６のグループの符号化パラメータを使用シ、データベース２１に記憶されている識別コードと、第１のグループの符号化パラメータにより符号化された識別パラメータとを比較し、そして、符号化された識別コードがデータベース２１に存在しない場合には、これを捨てて、片３の各処理工程と、符号化の結果に従った識別コード２０の検出工程とのために別々なグループの符号化パラメータを重み付け(換言すれば、第１、第２、第３…としてクラス分けし)と同様に、第２のグループの符号化パラメータに移ることは、又、有効である。
【００８０】
固有のマーク１９の読み取り精度を高めるために、マークは、例えば、一般的な流体又は空気の吹きつけ、こしくは、機械的ブラッシングによって、クリーンにされ得る。
記載された方法及びシステムによって生成され且つ従ったデータベース２１は、ガスシリンダーの迅速かつ目的とされたトレースのための１セットの情報を与える。
【００８１】
この分野の者は、記載された、マーク付け方法及びシステムと、マークを検出するための方法及びシステムと、デジタル像を処理するための方法及びシステムとは、ガスシリンダーのためのトレース情報を生成するためのシステム及び方法とのこれらの組合せが非常に有効な共同の効果を有するように、ガスシリンダーの製造状態のために、特に適していることを、確実に評価し得る。
【００８２】
それにも拘わらず、記載された、マーク付け方法及びシステムと、マークを検出するための方法及びシステムと、デジタル像を処理するための方法及びシステムとは、ガスシリンダー以外の対象物、特に、金属、合成材料、又は、天然材料から形成された固形物のマーク付けと、マークの検出とのために、トレースとに効果的に使用され得ることは、発明者達は明らかに気付いている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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